Свойства и получение серы. Сера — S: описание и изображение минерала
Чистая природная сера - твердое кристаллическое вещество желтого цвета. В природе сера встречается в самородном виде, образуя большие залежи. Коллекционным материалом являются хорошо образованные и ярко окрашенные кристаллы серы с алмазным и матовым блеском размером 1,5-15 см и более, а также щетки и друзы таких кристаллов.
Сера изревле широко использовалась в опытах алхимиков, в медицине. При горении она испускает сильный характерный запах. Ее аромат и цвет послужили для людей поводом использовать серу в магии в течение столетий. Ее часто сжигали, чтобы отвести «демонов» и «дьяволов». Это было связано с представлением, согласно которому положительные силы будут привлечены приятными ароматами, в то время как отрицательные силы ненавидят неприятные запахи и будут бежать от них. Позже серу сжигали, чтобы защитить животных и остановить «очарование» или магическое порабощение.
Сера - постоянная составная часть растений, содержится в них в
СЕРА - описание и свойства целебного камня
виде различных неорганических и органических соединений. Неорганическая сера обнаружена в виде сернокислых солей. Известны концентрирующие ее бактерии. Некоторые из микроорганизмов образуют в качестве продуктов жизнедеятельности специфические соединения серы; например, грибки рода Penicillinum синтезируют серосодержащий антибиотик пенициллин.
Сера, подобно азоту, входит в состав белков, в силу чего белковый обмен является одновременно азотистым и серным. В тканях сера находится в виде сложных органических соединений - сульфатов либо в сочетании с углеводами, либо в виде сульфатидов в сочетании с фосфатидами в так называемых липоидах, входящих в состав мозгового вещества.
Сера обнаружена в инсулине, и некоторые исследователи приписывают гипогликемическое действие инсулина содержащейся в нем сере.
Сера содержится в антиневралгическом витамине В-тиамине, что отличает этот витамин от других. В белках сера содержится в аминокислотах: цистеине, цистине, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях организма. Цистеин входит в состав глютатиона, белкового вещества, которым богаты эритроциты, печень, надпочечники и особенно ткани эмбриона, окислительные процессы в которых происходят весьма интенсивно.
Участвуя в окислительно-восстановительных процессах, сера играет в тканевом дыхании ту же роль, что гемоглобин и оксигемоглобин в газообмене легких.
Элементарная сера не обладает выраженным токсическим действием, но все ее соединения токсичны. Принятые внутрь 3 - 5 г, элементарной серы действуют как слабительное вследствие образования сероводорода в кишечнике, стимулирующего перистальтику. Но при ежедневном приеме малых доз серы от 1,0-2,5-10 мг в течение 1-2 недель появляются головные боли, головокружение, утомляемость, потливость, учащение пульса, запоры, боли в животе, изменение в обмене веществ и т. д.
Сера и ее неорганические соединения применяются в медицине с древнейших времен при кожных заболеваниях, заболеваниях суставов, при отравлениях тяжелыми металлами и в качестве слабительного.
Окуривание серой останавливает насморк. С уксусом и медом ее прикладывают на размозженное ухо.
Лечебные свойства серы используются весьма широко в бальнеологии. Действие серных вод обусловлено содержащимся в них сероводородом. Всасываясь через кожу и легкие, сероводород вызывает покраснение кожи от расширения мельчайших сосудов кожи, замедление пульса на 10-15 ударов, понижение систолического и диастолического давления на 5-10 мм. Лечение серными водами используется при различного рода заболеваниях: хронических артропатиях ревматической и подагрической этиологии, при заболеваниях сердечной мышцы типа кардиосклероза, при остеомиелитах с рецидивирующими свищами, при хронических женских заболеваниях, при хронических кожных болезнях, при отравлениях ртутью, свинцом на производстве.
Противопоказанием к лечению серными водами являются острые и подострые заболевания сердца, суставов, женских органов, гипертония с явлениями нефросклероза, костные анкилозы, фурункулезы, все пиодермические заболевания.
Из неорганических соединений серы в настоящее время применяются следующие:
Natrium hyposulfurosum, тиосульфат натрия (гипосульфат), применяется (по методу Демьяновича) как наружное средство для лечения чесотки и некоторых грибковых заболеваний кожи.
Sulfur depuratum, очищенная сера (Flos sulfurise, серный цвет), применяется как слабительное при запорах (на прием по 0,5-1,0 г) и для лечения энтеробиоза (заражение острицами). Входит в состав сложного лакричного порошка (Pulvis Glycyrrhisae compositae). В 1926 г. датским психиатром К. Шредером было предложено лечение внутримышечными инъекциями 1%-ной очищенной серы таких заболеваний, как невролюэс, табес, параличи, шизофрения.
Чистая природная сера — твердое кристаллическое вещество желтого цвета. В природе сера встречается в самородном виде, образуя большие залежи. Коллекционным материалом являются хорошо образованные и ярко окрашенные кристаллы серы с алмазным и матовым блеском размером 1,5-15 см и более, а также щетки и друзы таких кристаллов.
Сера изревле широко использовалась в опытах алхимиков, в медицине. При горении она испускает сильный характерный запах. Ее аромат и цвет послужили для людей поводом использовать серу в магии в течение столетий. Ее часто сжигали, чтобы отвести «демонов» и «дьяволов». Это было связано с представлением, согласно которому положительные силы будут привлечены приятными ароматами, в то время как отрицательные силы ненавидят неприятные запахи и будут бежать от них. Позже серу сжигали, чтобы защитить животных и остановить «очарование» или магическое порабощение.
Сера — постоянная составная часть растений, содержится в них в виде различных неорганических и органических соединений. Неорганическая сера обнаружена в виде сернокислых солей. Известны концентрирующие ее бактерии. Некоторые из микроорганизмов образуют в качестве продуктов жизнедеятельности специфические соединения серы; например, грибки рода Penicillinum синтезируют серосодержащий антибиотик пенициллин.
Сера, подобно азоту, входит в состав белков, в силу чего белковый обмен является одновременно азотистым и серным. В тканях сера находится в виде сложных органических соединений — сульфатов либо в сочетании с углеводами, либо в виде сульфатидов в сочетании с фосфатидами в так называемых липоидах, входящих в состав мозгового вещества.
Сера обнаружена в инсулине, и некоторые исследователи приписывают гипогликемическое действие инсулина содержащейся в нем сере.
Сера содержится в антиневралгическом витамине В-тиамине, что отличает этот витамин от других. В белках сера содержится в аминокислотах: цистеине, цистине, которые участвуют в окислительно-восстановительных реакциях организма. Цистеин входит в состав глютатиона, белкового вещества, которым богаты эритроциты, печень, надпочечники и особенно ткани эмбриона, окислительные процессы в которых происходят весьма интенсивно.
Участвуя в окислительно-восстановительных процессах, сера играет в тканевом дыхании ту же роль, что гемоглобин и оксигемоглобин в газообмене легких.
Элементарная сера не обладает выраженным токсическим действием, но все ее соединения токсичны. Принятые внутрь 3 — 5 г, элементарной серы действуют как слабительное вследствие образования сероводорода в кишечнике, стимулирующего перистальтику. Но при ежедневном приеме малых доз серы от 1,0-2,5-10 мг в течение 1-2 недель появляются головные боли, головокружение, утомляемость, потливость, учащение пульса, запоры, боли в животе, изменение в обмене веществ и т. д.
Сера и ее неорганические соединения применяются в медицине с древнейших времен при кожных заболеваниях, заболеваниях суставов, при отравлениях тяжелыми металлами и в качестве слабительного.
Окуривание серой останавливает насморк. С уксусом и медом ее прикладывают на размозженное ухо.
Лечебные свойства серы используются весьма широко в бальнеологии. Действие серных вод обусловлено содержащимся в них сероводородом. Всасываясь через кожу и легкие, сероводород вызывает покраснение кожи от расширения мельчайших сосудов кожи, замедление пульса на 10-15 ударов, понижение систолического и диастолического давления на 5-10 мм. Лечение серными водами используется при различного рода заболеваниях: хронических артропатиях ревматической и подагрической этиологии, при заболеваниях сердечной мышцы типа кардиосклероза, при остеомиелитах с рецидивирующими свищами, при хронических женских заболеваниях, при хронических кожных болезнях, при отравлениях ртутью, свинцом на производстве.
Противопоказанием к лечению серными водами являются острые и подострые заболевания сердца, суставов, женских органов, гипертония с явлениями нефросклероза, костные анкилозы, фурункулезы, все пиодермические заболевания.
Из неорганических соединений серы в настоящее время применяются следующие:
Natrium hyposulfurosum, тиосульфат натрия (гипосульфат), применяется (по методу Демьяновича) как наружное средство для лечения чесотки и некоторых грибковых заболеваний кожи.
Sulfur depuratum, очищенная сера (Flos sulfurise, серный цвет), применяется как слабительное при запорах (на прием по 0,5-1,0 г) и для лечения энтеробиоза (заражение острицами). Входит в состав сложного лакричного порошка (Pulvis Glycyrrhisae compositae). В 1926 г. датским психиатром К. Шредером было предложено лечение внутримышечными инъекциями 1%-ной очищенной серы таких заболеваний, как невролюэс, табес, параличи, шизофрения.
Наружно применяется в Вилькинсоновой мази и простой серной.
Calcium sulfuricum, сульфат кальция, при нагревании выделяет воду и превращается в жженый гипс, применяемый в хирургии для повязок.
За последние 20 лет медицина стала широко пользоваться органическими препаратами серы. В 1935 г. немецкий ученый Домагк предложил препарат пронтозил, содержащий сульфогруппу 802. Это средство оказалось эффективным в борьбе с микробами. Фармацевтическая промышленность создала большое количество сульфаниламидных препаратов. Самым простым по химическому строению является белый стрептоцид. Все другие сульфаниламидные препараты являются производными белого стрептоцида. Таковы сульфадин, сульфазол, норсульфазол, сульфазин, сульфадимезин, уросульфан, дисульфан, сульгин, фталазол, сульфозин и др. Все эти препараты являются высокоактивными средствами в борьбе с тяжелейшими заболеваниями, вызываемыми кокками и бациллами, на которых они
производят бактериостатическое действие, но содержание в них, помимо бензола, амидо- и сульфогрупп может вести к появлению побочных явлений.
В гомеопатии применяется как элементарная сера, так и ее различные соединения, но во главе всех соединений серы стоит элементарная сера — Sulfur. Сера была неоднократно испытана Ганеманом, В ней он видел главное средство против основного страдания человечества — «псоры». Этим термином Ганеман объединял все кожные заболевания, выражающиеся зудом, сыпями, бородавками и другими кожными изменениями. Опыт показал, что именно сера является средством, без которого редко можно обойтись в лечении тяжелых острых заболеваний и никогда — в лечении хронических.
Сера — сильнейший активатор различных расстройств серного (белкового) обмена и, действительно, является лекарственным средством первостепенного значения. Избирательность серы к коже издавна сделала ее главным лечебным средством при кожных болезнях. Сера применяется также при заболеваниях центральной нервной системы, что легко объяснимо: кожа и нервная система связаны общностью происхождения.
Но применение серы, даже в гомеопатических дозах, требует большой осторожности, особенно у людей с нарушенным серным обменом или страдающих аллергическими заболеваниями — астмой, экземой, отеком Квинке. В подобных случаях сера может вызвать сильное обострение.
Итак, перечислим главные гомеопатические показания применения серы:
Заболевания желудочно-кишечного тракта. Гастрит с кислой отрыжкой или отрыжка тухлым яйцом. Ощущение слабости и пустоты в желудке обычно около 11 часов. Сильная потребность в сладком. Аппетит изменчив — то отвращение к пище, то, наоборот, сильный голод. Поносы по утрам, безболезненные, заставляющие вскакивать с постели. Диспепсия от мучной пищи, от спиртных напитков. Запоры с безрезультатными позывами. Геморроидальные шишки болезненные, кровоточащие. Выпадение прямой кишки.
Кожные болезни. Угри, фурункулез. Острые и хронические экземы. Зловонные поты. Зуд, жжение кожи.
Мочеполовые расстройства. Хронические циститы и уретриты с дизурическими явлениями. (Внезапные позывы к мочеиспусканию. Жжение в уретре при мочеиспускании и долго спустя. Слизь и гной в моче). Поллюции. Импотенция.
Женские заболевания. Менструации скудные с задержкой, темные, едкие, вызывающие раздражение кожи. Эндометрит — выделения жгучие, едкие. Перед менструацией головные боли. Приливы крови к лицу в климактерическом периоде.
Подагра. Хронические артриты. Ригидность коленных и голеностопных суставов. Жжение в подошвах. Боли тянущие и рвущие в руках.
Sulfur особенно показан людям слабым, с быстрой утомляемостью, раздражительностью и наличием внутреннего беспокойства. Помогает тем, кто чувствует ухудшение от приема спиртных напитков, от сладкого, от всего, что увеличивает застой; людям, у которых улучшение наступает от движения, сухой и теплой погоды.
Совершенная геометрическая форма созданных природой кристаллов не может не удивлять. Ведь наблюдать их возникновение практически невозможно. Весь процесс происходит в закрытых полостях, скрытых глубоко под земной поверхностью. Даже в наше время, когда многие минералы выращиваются искусственно, их возникновение в природных условиях зачастую остается загадкой.
Однако в мире существуют удивительные места, где различные минералы образуются буквально на глазах. К таким заповедным зонам можно отнести горячие источники Исландии, Узонскую кальдеру на Камчатке, источники Памуккале в Турции, серный Серноводский источник в Заволжье.
В таких естественных лабораториях кристаллообразующих процессов человеку предоставляется возможность заглянуть в таинственный мир минералов. Поражает не только удивительная красота этих созданных природой шедевров, но и чувство проникновения в древнюю историю нашей планеты.
Ведь глядя, например, на отливающие голубизной кристаллы целестина, можно невольно перенестись во времена, когда кипевшие жизнью древние моря омывали своими теплыми волнами подножья уже существовавших тогда Кавказских гор. Фиолетовый аметист на прозрачных иглах горного хрусталя переносит нас на миллионы лет назад, в глубокие тесные трещины, где под действием медленно циркулирующих горячих минеральных растворов на гранях растущих кристаллов возникают новые ионы-кирпичики. Так, при внимательном изучении, любая друза или отдельно взятый кристалл может многое рассказать о своей истории.
Совершенно прозрачные кристаллы самородной серы заслуженно считаются одними из красивейших в мире.
Сера самородная; Водинское месторождение.
В них как-будто сияют радугой лучи солнца. Именно такими необыкновенными кристаллами богаты уникальные месторождениями самородной серы Среднего Поволжья. Там, среди отрогов Жигулевских гор, расположено самое известное среди них - Водинское, названное по находившемуся когда-то неподалеку хутору Водино.
Сероводородные источники, как и выходы известняка с вкраплениями серы были известны в этих местах с давних времен. Впервые добывать самородную серу в Среднем Поволжье начали в XVI веке в районе Серноводска. Начиная с 20-х годов XVIII века и до 1764 года неподалеку от Царева кургана работал сероплавильный завод, на котором трудились около пятисот рабочих. Первую планомерную разработку Водинского месторождения начал в 1856 году предприниматель Аким Светов.
По выявленной современными геологами закономерности, отложения самородной серы сопутствуют нефтяным месторождениям. Около 400 млн лет назад на месте современных Жигулевских гор плескался богатый жизнью теплый океан. Мириады раковин отложились мощными пластами гипсоизвестняков, которые в результате тектонических сдвигов образовали Жигулевское поднятие, ставшее впоследствии Жигулевскими горами.
Позднее эти территории ещё не раз осушались и затоплялись на миллионы лет, в результате чего 20-25 млн лет назад в гипсоизвестняках сформировались карстовые полости, которые и стали камерами-кристаллизаторами.
По глубинным трещинам в верхние пласты известняка просачивались нефтяные воды отложений каменноугольного периода, а им навстречу проникали сульфатные воды, обогащенные кислородом. В зонах взаимодействия этих растворов и отложилась крупнокристаллическая самородная сера и сопутствующие ей минералы.
Лучшие образцы самородной серы Среднего Поволжья отличаются не только своей неповторимой хрупкой красотой. В жеодах и известняках Водинского месторождения часто встречаются очень крупные кристаллы размером 50 - 70 мм. Именно здесь был найден самый большой в мире кристалл самородной серы размером около 30 см.
Сера в природе встречается в нескольких полиморфных кристаллических модификациях, в газообразном и жидком состоянии, а также в виде коллоидных выделений. В естественных природных условиях наиболее устойчивой является ромбическая модификация (α-сера), которую обычно и называют просто «сера».
При нагреве до 95,6°C она переходит в моноклинную модификацию (β-сера), которая при охлаждении вновь становится ромбической. Искусственно получены и другие кристаллические формы этого вещества, которые в природе исключительно редки, либо вовсе не известны.
Облик кристаллов серы преимущественно дипирамидальный, но может быть самым различным.
Сера самородная; кристаллы около 2,5 см; Львовская область, Украина. © Wendell Wilson
На гранях обычно наблюдаются фигуры естественного травления. Помимо красивых желтых кристаллов образует сплошные массы, порошкообразные налеты, сталактиты и сталагмиты, почковидные выделения.
Окраска: от светло-желтой до желтовато-бурой; от примесей иногда зеленоватая, красноватая, коричневая, темно-серая до почти черной. Блеск: смолистый, жирный. Хрупка. Излом: неровный, раковистый. Спайность: несовершенная. Твердость: 1 - 2. Удельный вес: 2,05 г/см3. Электропроводимость при обычной температуре практически отсутствует. Растворяется в керосине, скипидаре. Легко плавится и сгорает. Температура плавления при атмосферном давлении - 112,8°C.
Обладает сильным двойным лучепреломлением. В спектре присутствует широкая полоса сине-голубых лучей, поэтому винно-желтые кристаллы самородной серы иногда поразительно красиво сияют голубым светом. Также обладает ярко выраженной дисперсией. К тому же грани её призматических кристаллов разлагают лучи света на многоцветовой спектр. Благодаря этому некоторые кристаллы особо чистой самородной серы дают необычную игру света от голубого до темно-красного.
Этот минерал очень чувствителен к резким перепадам температуры - верхние слои кристалла трескаются и он тускнеет. Это объясняется тем, что сера плохо проводит тепло, но при этом обладает очень большим тепловым расширением.
Если взять кристалл рукой и поднести к уху, можно услышать четкое потрескивание - это от нагрева пальцами образуются разрывные трещины. Поэтому при сборе коллекционных кристаллов серы пользуются чистой тряпочкой и мягким пинцетом.
Самородная сера - это минерал, который встречается только в самых верхних слоях земной коры, но образуется при самых разнообразных процессах.
Немаловажную роль в образовании серы играет флора и фауна нашей планеты - растительные и животные организмы являются своеобразными аккумуляторами серы, к тому же они способствуют распаду сероводорода (H2S) и других сернистых соединений. Именно с деятельностью бактерий связано образование серы в почвах, болотах, илах, а также в нефти, где она частично содержится в виде коллоидных частиц.
Сера может выделяться из воды, содержащей сероводород, под воздействием кислорода воздуха; в приморских районах она иногда выпадает при смешивании пресных и соленых вод - из H2S морской воды под влиянием кислорода, растворенного в пресных водах.
В северных районах России сера выделяется из серных источников и болотных вод (содержащих S и H2S) в зимнее время в процессе вымораживания. Во многих месторождениях главным источником серы является именно сероводород, независимо от того, какое он имеет происхождение.
Значительные скопления серы наблюдаются в зонах окисления ряда месторождений, а также в вулканических областях, где она выпадает как при извержении вулканов, так и из гейзеров, фумарол и сольфатар. Иногда ее расплавленные массы выливаются потоком их кратера вулкана. Наблюдаемое на первых стадиях извержения голубое пламя представляет собой облако горящей серы.
Выделение этого минерала в горячих источниках обычно сопровождается образованием , . Месторождения вулканической серы как правило невелики и особого значения не имеют.
Наиболее крупные, промышленно важные месторождения сосредоточены среди осадочных пород. К этому типу относится и Водинское месторождение в Приволжье, где сере обычно сопутствуют гипс, .
Самородная сера, гипс и целестин; Водинское месторождение.
Сера находит самое широкое применение в целом ряде отраслей промышленности, в первую очередь -в лакокрасочной и целлюлозно-бумажной. Из нее делают спички и используют в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями при выращивании чая, хлопка, табака, винограда и др.
Самородную серу нетрудно определить по желтой окраске и очень низкой твердости, да и наверное, нет в природе другого минерала, который так легко плавится и сгорает.
В статье использованы фотографии из книги А. Квитко «Каменные цветы Жигулей».
Сера - минерал из класса самородных элементов. Сера представляет собой пример хорошо выраженного энантиоморфного полиморфизма. В природе образует 2 полиморфные модификации: a-сера ромбическая и b-сера моноклинная. При атмосферном давлении и температуре 95,6°С a-сера переходит в b-серу. Сера жизненно необходима для роста растений и животных, она входит в состав живых организмов и продуктов их разложения, ее много, например, в яйцах, капусте, хрене, чесноке, горчице, луке, волосах, шерсти и т.д. Она присутствует также в углях и нефти.
СТРУКТУРА
Самородная сера обычно представлена a-серой, которая кристаллизуется в ромбической сингонии, ромбо-дипирамидальный вид симметрии. Кристаллическая сера имеет две модификации; одну из них, ромбическую, получают из раствора серы в сероуглероде (CS 2) испарением растворителя при комнатной температуре. При этом образуются ромбовидные просвечивающие кристаллы светложелтого цвета, легко растворимые в CS 2 . Эта модификация устойчива до 96° С, при более высокой температуре стабильна моноклинная форма. При естественном охлаждении расплавленной серы в цилиндрических тиглях вырастают крупные кристаллы ромбической модификации с искаженной формой (октаэдры, у которых частично «срезаны» углы или грани). Такой материал в промышленности называется комовая сера. Моноклинная модификация серы представляет собой длинные прозрачные темножелтые игольчатые кристаллы, также растворимые в CS 2 . При охлаждении моноклинной серы ниже 96° С образуется более стабильная желтая ромбическая сера.
СВОЙСТВА
Самородная сера жёлтого цвета, при наличии примесей — жёлто-коричневая, оранжевая, бурая до чёрной; содержит включения битумов, карбонатов, сульфатов, глины. Кристаллы чистой серы прозрачны или полупрозрачны, сплошные массы просвечивают в краях. Блеск смолистый до жирного. Твердость 1-2, спайности нет, излом раковистый. Плотность 2,05 -2,08 г/см 3 , хрупкая. Легко растворима в канадском бальзаме, в скипидаре и керосине. В HCl и H 2 SO 4 нерастворима. HNO 3 и царская водка окисляют серу, превращая её в H 2 SO 4 . Сера существенно отличается от кислорода способностью образовывать устойчивые цепочки и циклы из атомов.
Наиболее стабильны циклические молекулы S 8 , имеющие форму короны, образующие ромбическую и моноклинную серу. Это кристаллическая сера - хрупкое вещество жёлтого цвета. Кроме того, возможны молекулы с замкнутыми (S 4 , S 6) цепями и открытыми цепями. Такой состав имеет пластическая сера, вещество коричневого цвета, которая получается при резком охлаждении расплава серы (пластическая сера уже через несколько часов становится хрупкой, приобретает жёлтый цвет и постепенно превращается в ромбическую). Формулу серы чаще всего записывают просто S, так как она, хотя и имеет молекулярную структуру, является смесью простых веществ с разными молекулами.
Плавление серы сопровождается заметным увеличением объёма (примерно 15 %). Расплавленная сера представляет собой жёлтую легкоподвижную жидкость, которая выше 160 °C превращается в очень вязкую тёмно-коричневую массу. Наибольшую вязкость расплав серы приобретает при температуре 190 °C; дальнейшее повышение температуры сопровождается уменьшением вязкости и выше 300 °C расплавленная сера снова становится подвижной. Это связано с тем, что при нагревании серы она постепенно полимеризуется, увеличивая длину цепочки с повышением температуры. При нагревании серы свыше 190 °C полимерные звенья начинают рушиться.
Сера может служить простейшим примером электрета. При трении сера приобретает сильный отрицательный заряд.
МОРФОЛОГИЯ
Образует усечённо-дипирамидальные, реже дипирамидальные, пинакоидальные или толстопризматические кристаллы, а также плотные скрытокристаллические, сливные, зернистые, реже тонковолокнистые агрегаты. Главные формы на кристаллах: дипирамиды (111) и (113), призмы (011) и (101), пинакоид (001). Также сростки и друзы кристаллов, скелетные кристаллы, псевдосталактиты, порошковатые и землистые массы, налёты и примазки. Для кристаллов характерны множественные параллельные срастания.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ
Сера образуется при вулканических извержениях, при выветривании сульфидов, при разложении гипсоносных осадочных толщ, а также в связи с деятельностью бактерий. Главные типы месторождений самородной серы — вулканогенные и экзогенные (хемогенно-осадочные). Экзогенные месторождения преобладают; они связаны с гипсо-ангидритами, которые под воздействием выделений углеводородов и сероводорода восстанавливаются и замещаются серно-кальцитовыми рудами. Такой инфильтрационно-метасоматический генезис имеют все крупнейшие месторождения. Самородная сера часто образуется (кроме крупных cкоплений) в результате окисления H 2 S. Геохимические процессы её образования существенно активизируются микроорганизмами (сульфатредуцирующими и тионовыми бактериями). Сопутствующие минералы — кальцит, арагонит, гипс, ангидрит, целестин, иногда битумы. Среди вулканогенных месторождений самородной серы главное значение имеют гидротермально-метасоматические (например, в Японии), образованные сероносными кварцитами и опалитами, и вулканогенно-осадочные сероносные илы кратерных озёр. Образуется также при фумарольной деятельности. Образуясь в условиях земной поверхности, самородная сера является всё же не очень устойчивой и, постепенно окисляясь, даёт начало сульфатам, гл. образом гипсу.
Используется в производстве серной кислоты (около 50% добываемого количества). В 1890 г. Герман Фраш предложил плавить серу под землёй и извлекать на поверхность через скважины, и в настоящее время месторождения серы разрабатывают главным образом путём выплавки самородной серы из пластов под землёй непосредственно в местах её залегания. Сера также в больших количествах содержится в природном газе (в виде сероводорода и сернистого ангидрида), при добыче газа она откладывается на стенках труб, выводя их из строя, поэтому её улавливают из газа как можно быстрее после добычи.
ПРИМЕНЕНИЕ
Примерно половина производимой серы используется в производстве серной кислоты. Серу применяют для вулканизации каучука, как фунгицид в сельском хозяйстве и как сера коллоидная - лекарственный препарат. Также сера в составе серобитумных композиций применяется для получения сероасфальта, а в качестве заместителя портландцемента - для получения серобетона. Сера находит применение для производства пиротехнических составов, ранее использовалась в производстве пороха, применяется для производства спичек.
Сера (англ. Sulphur) — S
КЛАССИФИКАЦИЯ
| Strunz (8-ое издание) | 1/B.03-10 |
| Nickel-Strunz (10-ое издание) | 1.CC.05 |
| Dana (7-ое издание) | 1.3.4.1 |
| Dana (8-ое издание) | 1.3.5.1 |
| Hey’s CIM Ref. | 1.51 |
Сера в отличие от других самородных элементов имеет молекулярную решетку, что определяет ее низкую твердость (1,5-2,5), отсутствие спайности, хрупкость, неровный излом и обусловленный им жирный плеск; лишь на поверхности кристаллов наблюдается стеклянный блеск. Удельный вес 2,07 г/см 3 . Сера обладает плохой электропроводимостью, слабой теплопроводностью, невысокой температурой плавления (112,8°С) и воспламенения (248°С). Сера загорается от спички и горит голубым пламенем; при этом образуется сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Цвет у самородной серы светло-жёлтый, соломенно-желтый, медово-желтый, зеленоватый; сера, содержащая органические вещества, приобретают бурую, серую, черную окраску. Вулканический сера ярко-желтая, оранжевая, зеленоватая. Местами обычно с желтоватым оттенком. Встречается сера в виде сплошных плотных, натечных, землистых, порошковатых масс; также бывают наросшие кристаллы, желваки, налеты, корочки, включения и псевдоморфозы по органическим остаткам. Сингония ромбическая.
Отличительные признаки: для самородной серы характерны: неметаллический блеск и то, что сера загорается от спички и горит, выделяя сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Наиболее характерным цветом для самородной серы является светло-желтый.
Разновидность
Вулканит (селенистая сера). Оранжево-красного, красно-бурого цвета. Происхождение вулканическое.
Химические свойства
Загорается от спички и горит голубым пламенем, при этом образуется сернистый газ, имеющий резкий удушливый запах. Легко плавится (я (температура плавления 112,8° С). Температура Воспламенения 248°С. Сера растворяется в сероуглероде.
Происхождение серы
Встречается самородная сера естественного и вулканического происхождений. Серобактерии живут в водных бассейнах, обогащенных сероводородом за счет разложения органических остатков, - на дне болот, лиманов, мелких морских заливов. Лиманы Черного моря и залив Сиваш являются примерами таких водоемов. Концентрация серы вулканического происхождения приурочена к жерлам вулканов и к пустотам вулканических пород. При вулканических извержениях выделяются различные соединения серы (H 2 S, SО 2), которые окисляются в поверхностных условиях, что приводит к восстановлению ее; кроме того, сера возгоняется непосредственно из паров.
Иногда при вулканических процессах сера изливается в жидком виде. Это бывает тогда, когда сера, ранее осевшая на стенках кратеров, при повышении температуры расплавляется. Отлагается сера также из горячих водных растворов в результате распада сероводорода и сернистых соединений, выделяющихся в одну из поздних фаз вулканической деятельности. Эти явления сейчас наблюдаются около жерл гейзеров Йеллоустонского парка (США) и Исландии. Встречается совместно с гипсом, ангидритом, известняком, доломитом, каменной и калийной солями, глинами, битуминозными отложениями (нефть, озокерит, асфальт) и пиритом. Также встречается на стенках кратеров вулканов, в трещинах лав и туфов, окружающих жерла вулканов как действующих, так и потухших, вблизи серных минеральных источников.
Спутники. Среди осадочных пород: гипс, ангидрит, кальцит, доломит, сидерит, каменная соль, сильвин, карналлит, опал, халцедон, битумы (асфальт, нефть, озокерит). В месторождениях, образовавшихся в результате окисления сульфидов, - главным образом пирит. Среди продуктов вулканического возгона: гипс, реальгар, аурипигмент.
Применение
Сера широко используется в химической промышленности. Три четверти добычи серы идет на изготовление серной кислоты. Применяется она также для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, кроме того, в бумажной, резиновой промышленности (вулканизация каучука), в производстве пороха, спичек, в фармацевтике, стекольной, пищевой промышленности.
Месторождения серы
На территории Евразии все промышленные месторождения самородной серы поверхностного происхождения. Некоторые из них находятся в Туркмении, в Поволжье и др. Породы, содержащие серу, тянутся вдоль левого берега Волги от г. Самара полосой, имеющей ширину в несколько километров, до Казани. Вероятно, сера образовалась в лагунах в пермский период в результате биохимических процессов. Месторождения серы находятся в Раздоле (Львовская область, Прикарпатье), Яворовске (Украина) и в Урало-Эмбинском районе. На Урале (Челябинская обл.) встречается сера, образовавшаяся в результате окисления пирита. Сера вулканического происхождения имеется на Камчатке и Курильских островах. Основные запасы серы капиталистических стран находятся в Ираке, США (штаты Луизиана и Юта), Мексике, Чили, Японии и Италии (о. Сицилия).
Свойства минерала
- Удельный вес: 2 - 2,1
- Форма выделения: радиально-лучистые агрегаты
- Форма выделения: радиально-лучистые агрегаты
- Классы по систематике СССР: Металлы
- Химическая формула: S
- Сингония: ромбическая
- Цвет: Серно-желтый, желто-оранжевый, желто-бурый, серовато-желтый, серовато-бурый.
- Цвет черты: Серно-желтая, соломенно-желтая
- Блеск: жирный
- Прозрачность: просвечивает мутный
- Спайность: несовершенная
- Излом: раковистый
- Твердость: 2
- Хрупкость: Да
- Дополнительно: Легко плавится (при 119°С) и сгорает синим пламенем, превращаясь в SO3. Поведение в кислотах. Не растворяется (в воде также), но растворима в CS2.
